Articles

Co je lunární regolit?

když chodíte po měkkém podkladu, všimnete si, jak vaše nohy zanechávají dojmy? Možná jste občas sledovali nějakou volnější zeminu ve vašem dvoře do domu? Pokud byste měli vyzvednout některé z těchto stop-to, co nazýváme špínou nebo půdou – a prozkoumat je pod mikroskopem, co byste viděli?

v Podstatě, měli byste být vidět složky, co je známé jako regolit, což je sbírka částice prachu, půda, zlomený rock, a další materiály naleznete zde na Zemi. Ale zajímavé je, že stejný základní materiál lze nalézt i v jiných pozemských prostředích-včetně Měsíce, Marsu – jiných planet a dokonce i asteroidů.

definice:

termín regolit označuje jakoukoli vrstvu materiálu pokrývající pevnou horninu, která může přijít ve formě prachu, půdy nebo zlomené horniny. Slovo je odvozeno z kombinace dvou řeckých slov – rhegos (což znamená „deka“) a lithos (což znamená „skála).

země:

na Zemi má regolit formu nečistot, půdy, písku a dalších složek, které vznikají v důsledku přirozeného zvětrávání a biologických procesů. Díky kombinaci eroze, naplaveniny (tj. pohybující se vody sesazení písek), vulkanické erupce, nebo tektonické aktivity, materiál je pozemní pomalu a položil přes pevné podloží.

central Yilgarn Craton, Western Australia.
Obrázek Mt Magnet v Centrální Yilgarn Craton v Západní Austrálii, který se datuje do Precambrian Éry. Úvěra: geomorphologie.revues.org

To může být tvořeno jíly, křemičitany, různé minerály, podzemní vody a organických molekul. Regolit na Zemi se může lišit od toho, že je v podstatě nepřítomný, až po stovky metrů tlustý. Jeho může být také velmi mladý (ve formě popela, nános, nebo láva kámen, který byl jen uložen) až stovky milionů let starých (regolith seznamka na Precambrian věku se vyskytuje v některých částech Austrálie).

na Zemi je přítomnost regolitu jedním z důležitých faktorů pro většinu života, protože jen málo rostlin může růst na pevné skále nebo v ní a zvířata by nebyla schopna zahrabat nebo postavit úkryt bez sypkého materiálu. Regolit je také důležitý pro lidské bytosti, protože se používá od úsvitu civilizace (ve formě bahenních cihel, betonu a keramiky) k výstavbě domů, silnic a dalších stavebních prací.

rozdíl v terminologii mezi“ půdou “ (aka. špína, bláto atd.) a „písek“ je přítomnost organických materiálů. V prvním případě existuje v hojnosti a je to, co odděluje regolit na Zemi od většiny ostatních pozemských prostředí v naší sluneční soustavě.

měsíc:

povrch Měsíce je pokryt jemným práškovým materiálem, který vědci označují jako „lunární regolit“. Téměř celý měsíční povrch je pokryt regolitem a podloží je viditelné pouze na stěnách velmi strmých kráterů.

země při pohledu z Měsíce kosmickou lodí Apollo 11. Úvěra: NASA
země při pohledu z Měsíce kosmickou lodí Apollo 11, přes moře měsíční půdy. Kredit: NASA

měsíční regolit byl tvořen po miliardy let konstantními dopady meteoritu na povrch Měsíce. Vědci odhadují, že měsíční regolit se na některých místech rozprostírá 4-5 metrů a ve starších horských oblastech dokonce až 15 metrů.

Když byly plány sestaveny pro mise Apollo, někteří vědci se obávali, že lunární regolit bude příliš lehký a práškový, aby unesl hmotnost lunárního modulu. Místo přistání na hladině se obávali, že se do něj přistávací modul jen tak potopí jako sněhová nadílka.

Nicméně, přistání provádí robotické Surveyor sonda ukázala, že měsíční půda byla dostatečně pevná na podporu kosmické lodi a astronauty, později vysvětlil, že na povrchu Měsíce se cítil velmi pevný pod nohama. Během přistání Apolla astronauti často považovali za nutné použít kladivo k tomu, aby do něj vložili nástroj pro vzorkování jádra.

jakmile astronauti dosáhli povrchu, hlásili, že jemný měsíční prach se přilepil k jejich skafandrům a poté poprášil vnitřek lunárního modulu. Astronauti také tvrdili, že se jim dostalo do očí, což je zčervenalo; a horší, dokonce se dostali do plic a dali jim kašel. Lunární prach je velmi abrazivní a byl známý svou schopností nosit skafandry a elektroniku.

Alan Bean Trvá Lunární Půdy Vzorek
Alan Bean bere vzorek z lunárního regolitu během mise Apollo 12. Kredit: NASA

důvodem je to, že lunární regolit je ostrý a zubatý. To je způsobeno skutečností, že Měsíc nemá na sobě žádnou atmosféru ani tekoucí vodu, a tudíž žádný přirozený proces zvětrávání. Když mikro-meteoroidy narazily na povrch a vytvořily všechny částice, nedošlo k žádnému procesu opotřebení jeho ostrých hran.

termín lunární půda se často používá zaměnitelně s „lunárním regolitem“, ale někteří argumentovali, že termín „půda“ není správný, protože je definován jako organický obsah. Nicméně, standardní použití mezi lunárními vědci má tendenci tento rozdíl ignorovat. Používá se také „lunární prach“, ale hlavně k označení ještě jemnějších materiálů než měsíční půda.

Jak NASA pracuje na plánech poslat člověka zpátky na Měsíc v příštích letech, vědci se snaží naučit nejlepší způsoby, jak pracovat s lunárním regolitu. Budoucí kolonisté mohli těžit minerály, voda, a dokonce i kyslík z měsíční půdy, a použít jej také k výrobě základen.

Mars:

Landers a vozítka, která byla odeslána na Mars, NASA, rusko a ESA se vrátili mnoho zajímavých fotografií, které ukazují krajinu, která je pokryta obrovské rozlohy písku a prachu, stejně jako kameny a balvany.

úspěšný kopeček regolitu Marsu (NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Max Planck Institute)
úspěšný lopatka Marťanských hornin provádí NASA Phoenix lander. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/Max Planck Institute

ve Srovnání s lunárního regolitu, Mars prach je velmi jemný a dostatečně zůstává suspendovaných v atmosféře dát nebe rudý odstín. Prach je občas zachycen v obrovských prachových bouřích po celé planetě, které jsou poměrně pomalé kvůli velmi nízké hustotě atmosféry.

důvod, proč je Marťanský regolit mnohem jemnější než ten, který se nachází na Měsíci, je připisován tekoucí vodě a říčním údolím, které kdysi pokrývaly jeho povrch. Vědci z Marsu v současné době studují, zda se marťanský regolit stále formuje i v současné době.

předpokládá se, že velké množství vody a oxidu uhličitého ices zůstávají zmrazené v regolitu, což by bylo užitečné, pokud a kdy se v nadcházejících desetiletích uskuteční mise s posádkou (a dokonce i kolonizační úsilí).

Mars měsíc Deimos je také pokryt vrstvou regolitu, který se odhaduje na 50 metrů (160 stop) tlustý. Snímky poskytnuté Orbiterem Viking 2 potvrdily jeho přítomnost z výšky 30 km (19 mil) nad povrchem Měsíce.

asteroidy a vnější sluneční soustava:

jedinou další planetou v naší sluneční soustavě, o které je známo, že má regolit, je Titan, největší Saturnův měsíc. Povrch je známý svými rozsáhlými poli dun, ačkoli jejich přesný původ není znám. Někteří vědci se domnívají, že mohou být malé fragmenty vodního ledu rozrušená Titanu tekutý metan, nebo možná částic, organické hmoty, která vznikla v atmosféře Titanu a pršelo dolů na povrch.

Další možností je, že řada silný vítr změny, které se vyskytují dvakrát během jediného Saturn rok (30 Pozemských let), jsou zodpovědné za formování tyto duny, které měří několik set metrů vysoké a táhnou přes stovky kilometrů. V současné době si vědci země stále nejsou jisti, z čeho se skládá Titanův regolit.

Dat vrácených Huygens Sondy penetrometru uvedeno, že povrch může být jíl-jako, ale dlouhodobé analýzy údajů naznačují, že to může být složen z písku-jako ledová zrna. Obrázky pořízené sondou po přistání na povrchu měsíce ukazují, ploché planině pokryté zaoblenými oblázky, které mohou být vyrobeny z vodního ledu, a navrhnout opatření, pohybující se tekutiny.

bylo pozorováno, že asteroidy mají na svých površích také regolit. Jedná se o výsledek dopadů meteoritů, ke kterým došlo v průběhu milionů let, rozdrcení jejich povrchů a vytvoření prachu a drobných částic, které jsou neseny v kráterech.

falešný barevný obrázek eros ' 5.3-kilometr (3.3-mile) povrchový kráter, ukazující regolit uvnitř. Kredit: NASA / JPL / JHUAPL' 5.3-kilometer (3.3-mile) surface crater, showing regolith inside. Credit: NASA/JPL/JHUAPL
falešný barevný snímek pořízený kamerou NASA NEAR Shoemaker z povrchového kráteru eros ‚ 5.3-kilometer (3.3-mile), který ukazuje přítomnost regolitu uvnitř. Credit: NASA/JPL/JHUAPL

NASA NEAR Shoemaker spacecraft vyrábí důkazy z regolitu na povrchu asteroidu 433 Eros, která zůstává nejlepší snímky asteroidu regolitu k dnešnímu dni. Další důkazy byly poskytnuty JAXA je mise Hayabusa, který se vrátil jasné obrazy regolitu na asteroid, který byl myšlenka být příliš malé, aby držet.

Obrázky poskytována Optické, Spektroskopické, a Infrared Remote Imaging Systém (OSIRIS) kamery na palubě kosmická Sonda Rosetta potvrdila, že planetka 21 Lutetia má vrstvu regolitu poblíž jeho severního pólu, který byl viděn na toku v hlavních sesuvy půdy související s variacemi v nás je albedo.

abychom to stručně rozložili, všude tam, kde je skála, je pravděpodobné, že bude regolit. , Zda je výrobek větru, nebo tekoucí vody, nebo přítomnost meteory dopadu na povrch, dobré staromódní „nečistoty“ lze nalézt téměř kdekoliv v naší Sluneční Soustavě, a je pravděpodobné, že ve vesmíru…

Jsme udělali několik článků o měsíčním regolitu tady na Vesmíru Dnes. Zde je způsob, jak by astronauti mohli extrahovat vodu z lunárního regolitu pomocí jednoduchých kuchyňských spotřebičů, a článek o hledání lunárního bagru NASA.

Chcete si koupit nějaký lunární regolitový simulant? Zde je web, který vám umožní koupit. Chcete být měsíční horník? V tom lunárním regolitu je spousta dobrého kovu.

můžete si poslechnout velmi zajímavý podcast o vzniku Měsíce z astronomického obsazení, epizoda 17: odkud měsíc přišel?